Устройство для регулирования колебаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1709280 А 05 0 19/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сумской филиал Харьковского политехнического института им. В.И. Ленина (72) И,Д. Пузько(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1557548, кл. 6 05 0 19/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ(57) Изобретение относится, к испытательной технике, предназначено для испытанийгв на импульсные нагрузки и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. Ь 1557548. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения вазможности формирования импульсов с переменным числом в сериях положительной и отрицательной полярностей. Для этого цифровой блок 25 . сравнения содержит три задатчика 34, 48, 49, два реверсивных счетчика 38, 39, счетчик 32 импульсов, цифровой компаратор 33, коммутаторы 35, 40, 41, 42, 46, 47, элементы 36, 37 задержки, триггер 32, элемент И 44, элемент ИЛИ 45 и ключ 50. 3 ил,10 20 30 40 50 Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытаний на импульсные нагрузки.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет обеспеч,ения возможности формированияимпульсов с переменным числом в серияхположительной и отрицательной полярностей.На фиг. 1 приведена структурная схемаустройства; на фиг. 2 - функциональная схема цифрового блока сравнения; на фиг. 3 -временные диаграммы, поясняющие работуустройства.Устройство для регулирования колебаний содержит последовательно соединенные генератор 1 периодических сигналов,регулятор 2 амплитуды, ключ 3, усилитель 4мощности, вибратор 5, вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 7, измеритель 8 пикового значения, блок 9 памяти,первый блок 10 сравнения, формирователь11 прямоугольных сигналов, инвертор 12,счетчик 13 импульсов, первый дифференцирующий блок 14 элемент И 15, триггеры 16, 217, второй дифференцирующий блок 18,эадатчик 19 числа импульсов, третий дифференцирующий блок 20, третий триггер 21,второй элемент И 22, второй инвертор 23,второй ключ 24, цифровой блок 25 сравнения,элемент ИЛИ 26, шину "Пуск",27, вход 28,первый управляющий вход 29, выход 30 ивторой управляющий вход 31.Цифровой блок 25 сравнения содержитсчетчик 32 импульсов, цифровой компаратор 33, задатчик 34 числа импульсов, коммутатор 35, элементы 36 и 37 задержки,первый 38 и второй 39 реверсивные счетчики, коммутаторы 40 - 42, триггер 43, элементИ 44, элемент ИЛИ 45, коммутаторы 46 и 47,задатчики 48 и 49 числа импульсов и ключ50.Устройство работает следующим образом,Генератор 1 периодических сигналов 4вырабатывает на выходе синусоидальноенапряжение, которое через регулятор 2 амплитуды поступает на входы ключа 3 и формирователя 11 прямоугольных сигналов.Положительные полуволны сигнала формирователем 11 преобразуются в прямоугольные импульсы. После дифференцированиядифференцирующим блоком 14 на одинвход элемента И 15 подаются короткие импульсы, временное положение котррых соответствует передним фронтам импульсовформирователя 11. Одновременно послепрохождения через инвертор 12 и дифференцирующий блок 18 на нулевой вход триггера 17 поступают положительные короткие импульсы, временное положение которых соответствует задним фронтам импульсов11 формирователя,Сигнал с выхода последнего поступает также на вход счетчика 13, работающего в режиме делителя, определяющего. паузу между выХодными импульсами. Импульс с выхода счетчика 13 устанавливает триггер 16 в единичное состояние. Поэтому очередной импульс с выхода дифференцирующегоблока 14 после прохождения через элемент И 15 устанавливает триггер 17 в единичное состояние. При этом открывается ключ 3, а при установлении триггера 21 в единичноесостояние сигнал с выхода элемента И 22 поступает на управляющий вход ключа 24, открывая его. Сигнал с выхода генератора 1 периодических сигналов подается через регулятор 2 амплитуды и последовательно соединенные ключи 3 и 24 и усилитель 4 мощности на подвижную катушку вибратора 5.Одновременно сигнал с выхода триггера 17 подается на вход блока 9 памяти иподготавливает его к измерению выходного . сигнала вибратора 5. Сигнал с выхода вибропреобразователя 6, установленного на платформе вибратора 5, через согласующий усилитель 7 и измеритель 8 пиковых значений поступает на вход блока 9 памяти, фиксирующий максимальное значение сигнала,которое в момент паузы сравнивается с опорным в блоке 10 сравнения и подается на управляющий вход регулятора 2 амплитуды, подстраивая амплитуду импульсов до требуемого значения.В момент окончания импульса с выхода формирователя 11 на вход сброса триггера 17 с выхода дифференцирующего блока 18поступает импульс, устанавливающий триггер 17 в исходное нулевое состояние, при этом отключается ключ 3 и блок 9 памяти, э через дифференцирующий блок 20 триггер 16 устанавливается в нулевое состояние.В соответствии с состоянием триггера 21 единичное или нулевое) сигнал с,выхода ключа 3 поступает на вход усилителя 4 мощности соответственно через ключ 24 или через инвертор 23.При этом на вход подвижной катушки вибратора 5 поступают импульсные сигналы положительной и отрицательной полярности соответственно, Очередной сигнал с выхода регулятора 2 поступает на вход усилителя 4 мощности через интервал времени, равный паузе между импульсами, определяемой состоянием счетчика 13. Полярность очередного сигнала опре-ние и подготавливая устройство для формирования серии импульсов возбуждения вибратора положительной полярности.15 Таким образом, в этом режиме(нулевойсигнал на управляющих входах коммутаторов 46 и 47) на вход подвижной катушки вибратора 5 поступают импульсные-сигналы серий чередующейся полярности с по стоянным и заранее заданным числомимпульсов в сериях положительной и отрицательной полярности.Режим с переменным числом импульсовв сериях положительной и отрицательной 25 полярности (новый режим).В этом режиме на управляющие входыкоммутаторов 46 и 47 поступает единичный потенциал. При этом выходы коммутатора, 46, 47 подключены к вторым группам соот ветствующих входов. Таким образом, в этомрежиме количество импульсов в серии импульсов положительной полярности возбуждения вибратора 5 определяется содержимым реверсивного счетчика 38 им пульсов, а количество импульсов в серииимпульсов отрицательнойполярности возбуждения вибратора 5 определяется содержимым реверсивного счетчика 39.В этом режиме при поступлении сигна ла на шину "Пуск" 27 триггера 43 через элемент ИЛИ 45 устанавливается в единичное состояние, При этом единичный сигнал поступает на управляющий вход коммутатора 42, при этом его входной сигнал поступает 45 на выход, подключенный-к суммирующемувходу реверсивного счетчика 39. Нулевой сигнал поступает на управляющий вход коммутатора 41 и его входной;сигнал поступает на выход, подключенный к вычитающему вхо ду реверсивного счетчика 38,55 Режим с постоянным числом импульсовв сериях положительной и отрицательнойполярностей (режим работы прототипа).При поступлении сигнала на шину"Пуск" 27 триггер 21 устанавливается черезэлемент ИЛИ 26 в единичное состояние.При этом единичный сигнал поступает науправляющий вход 29 коммутатора 35, навыходах которого присутствуют сигналы,определяемые содержимым задатчика 34 1количества импулЬсов (при нулевом сигналена управляющем входе коммутатора 46 наего. выходы поступают сигналы с первойгруцпы входов возбуждения вибратора положительной полярности. Каждый раз приустановлении триггера 17 в единичное состояние с выхода дифференцирующего блокана вход 28 счетчика 32 поступаюткороткие импульсы, временное положение. которых соответствует передним фронтамимпульсов на выходе триггера 17, временное йоложение последних соответствуетвременному положению импульсов возбуждения вибратора 5,Каждый импульс, поступающий на счетный вход счетчика 32 импульсов, непосредственно с выхода дифференцирующегоблока 20 поступает также через элемент 36задержки на вход цифрового компаратора33 блока 25,При равенстве содержимого счетчика32 и содержимого задатчика 34 числа положительных импульсов на выходе цифровогокомйаратора 33 через время, определяемоеэлементом 36 задержки, устанавливаемымдля исключения влияния переходных процессов в счетчике 32 на результат операциисравнения, появляется импульс, поступающий:на выход 30, а значит, и на входы триггера 21 непосредственно, а на вход "Сброс"счетчика 32 - через элемент 37 задержки,При этом триггер 21 устанавливается внулевое состояние (исходное состояниетриггера 21 - единичное), а нулевой сигналс единичного выхода триггера 21 поступаетна вход 29 (управляющий вход коммутатора35),.устанавливая коммутатор 35 в положение, при котором на его выходах появляются".сигналы, соответствующие сигналам навыходах задатчика 48 числа импульсов отрицательной полярности возбуждения вибраЪора 5.Так как триггер 21 установлен теперь внулевое состояние, ключ 24 разомкнут и приусыновлении триггера 17 в единичное состояние сигнал с выхода ключа 3 поступает.на вход усилителя 4 мощности через второйинвертор 23.Таким образом формируется серия импульсов возбуждения вибратора 5 отрицательной полярности, причем длительность серии (число импульсов серии) определяется содержимым задатчика 48 и не изменяется при очередном формировании серии импульсов отрицательной полярности.При равенстве содержимых счетчика 32 и задатчика 48 на выходе компаратора 33 формируется импульс, который устанавливает по шине "Сброс" счетчик 32 в "0" и поступает на счетный вход триггера 21, устанавливая его снова в единичное состояПри нулевом сигнале на управляющем входе коммутатора 40 его выходы подключены к первой группе входов, соединенных с разрядными выходами реверсивного счетчика 38, при единичном сигнале на управляющем входе коммутатора 40 его выходы подключены к второй группе входов, соединенных с разрядными выходами реверсивного счетчика 39.. При поступлении сигнала на вход"Пуск" 27 этот же сигнал поступает на вход"Прием" реверсивного счетчика 38, благодаря чему содержимое задатчика 49 числа импульсов устанавливается в счетчике 38. Так как.на управляющий вход 31 поступает единичный сигнал, то ключ 50 замкнут.Первый же импульс с выхода цифрового компаратора 33 поступает через замкнутый 10 ключ 50 на входы коммутаторов 41 и 42 и далее на вычитающий вход счетчика 38, уменьшая его содержимое на единицу младшего разряда, и на суммирующий вход счетчика 39, увеличивая его содержимое наединицу младшего разряда,Таким образом, каждая последующаясерия импульсов положительной полярности по количеству импульсов на единицу меньше предыдущей, а каждая последую 20 щая серия импульсов отрицательной полярности по количеству импульсов на единицу больше предыдущейПри установлении счетчика 38 на нуль на выходе элемента И 44 формируется сигнал, поступающий на нулевой вход триггера 43 непосредственно, а через элемент ИЛИ 45 - на единичный вход триггера 43. Так как триггер 43 был установлен в единицу, то он устанавливается в нуль. При этом импульсы мирующий вход счетчика 38, а с выходаключа 50 через коммутатор 42 - на вычйтающий вход счетчика 39. Таким образом, содержимое счетчика 38 каждым импульсом увеличивается на единицу младшего разряда, а содержимое 35 счетчика 39 каждым поступающим на вход импульсом уменьшаетс. на единицу младшего разряда.Таким образом, каждая последующая 40 серия импульсов положительной полярности по количеству импульсов на единицу больше предыдущей, а каждая последующая серия импульсов отрицательной полярности по количеству импульсов на,единицу меньше предыдущей.При установлении счетчика 39 в нуль на выходе элемента И 44 формируется сигнал, поступающий на входы триггера 43, устанавливая его снова в единицу. Описанный . процесс формирования разнополярных серий импульсов для возбуждения вибратора периодически повторяется. 50 55 Задатчик 1.9 числа импульсов подсчитывает количество импульсов, воспроизводимых вибратором 5 и при достижении требуемого их количества останавливает счетчик 13 импульсов. При этом режим форс выходацифрового компаратора 33 роступают через ключ 50 и коммутатор 41 на суммирования импульсов для возбуждения вибратора 5 прекращается,Формула изобретения Устройство для регулирования колебаний по авт, св. В 1557548, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения формирования импульсов с переменным числом в сериях положительной и отрицательной полярностей, в нем второй управляющий вход и вход пуска цифрового блока сравнения соединены с шиной "Пуск", а цифровой блок сравнения содержит счетчик импульсов, цифровой компаратор, два элемента задержки, шесть коммутаторов, три задатчика числа импульсов, ключ, два реверсивных счетчика, элемент И, триггер,и элемент ИЛИ, соединенный первым вхддом с входом начальной установки первого реверсивного счетчика, вторым входом - с выходом элемента И и входом нулевой установки триггера, подключенного входом единичной установки к выходу элемента ИЛИ, единичный выход триггера соединен с управляющим входом первого коммутатора, подключенного первым и вторым выходами соответственно к суммирующему и вычитающему входам второго реверсивного счетчика, соединенного группой выходов с первыми группами информационных входов второго и третьего коммутаторов, нулевой выход триггера соединен с управляющими входами второго коммутатора и четвертого коммутатора, подключенного первым и вторым выходами соответственно к суммирую- . щему и вычитающему входам первого реверсивного счетчика, соединенного группой информационных входов с соответствующими выходами первого задатчика числа импульсов, а группой выходов - с первой группой информациочных входов пятого коммутатора и второй группой информационных входов второго коммутатора, подключенного выходом к входу элемента И, группы выходов второго и третьего задатчиков числа импульсов соединены с вторыми группами информационных входов соответственно третьего и пятого коммутаторов, подключенных группами выходов соответственно к первой и второй группам информационных входов шестого коммутатора, соединенного группой выходов с первой группой входов цифрового компаратора, вторая группа входов которого соединена с группой выходов счетчика импульсов, вход через первый элемент задержки - со счетным входом счетчика импульсов, а выход - с входом ключа и через второй элемент задержки с входом сброса счетчика импульсов, выход ключа со1709280 10 56 Вфи И Составитель В. Пря Техред М,Мо гентал мицынРедактор Л, Пчолинская р Корректор М. демч каз 424 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 единен с информационными вхэдами первого и четвертого коммутаторов, причемвход элемента ИЛИ является входом пуска .цифрового блока сравнения, счетный входсчетчика импульсов - счетным входом 5блока, управляющий вход шестого коммутатора - первым управляющим входом блока, объединенные управляющие входы третьего и пятого коммутаторов и ключа - вторым управляющим входом блока, а выход цифрового компаратора - выходом блока,